몰입형 가상 시뮬레이션 과학 탐구학습 효과 분석: CAMIL(Cognitive Affective Model of Immersive Learning)관점 기반 설계

Abstract

몰입형 가상 시뮬레이션 실험은 물리적 과학 실험실의 시․공간적 한계를 극복하고 다양한 방식의 과학 실험을 가능하게 하는 이점이 있다. 그러나, 학습 이론에 기반을 두지 않고 설계된 몰입형 가상 시뮬레이션은 학습자의 인지 부하를 일으켜 지식을 구축하는데 방해가 된다는 연구 결과가 있으며, 학습 효과에 대한 증거가 부족하여 수업에 적극적으로 활용하는 데 어려움이 있다. 이에 본 연구는 CAMIL(Cognitive Affective Model of Immersive Learnig) 관점에 기반하여 몰입형 가상 시뮬레이션을 설계하고 과학 탐구학습에 적용했을 때, 인지, 동기․태도 영역에서의 효과성을 분석하여 과학 수업에 적용 가능성을 검증하고자 하였다. 이를 위해, CAMIL 관점에서 몰입형 가상 시뮬레이션 공간 구성 요소를 정리하여 세 가지 주제의 시뮬레이션을 제작하여, 초등학교 6학년 과학 탐구 수업에 9차시에 걸쳐 실험을 진행하였으며, SMQ 검사와 사후 평가, 사전․사후 설문을 실시하여 자기효능감, 과학 학습 내재적 동기, 진로 동기, 학습 지속 의지, VR 학습 지각된 유용성을 분석하였다. 연구 결과 진로 동기를 제외한 나머지 영역에서 통계적으로 유의미하게 향상된 것을 확인할 수 있었다. 본 연구는 CAMIL의 관점에 기반한 몰입형 가상 시뮬레이션 구성의 방향성을 제시하였으며, 과학 탐구학습 적용 가능성을 실증적으로 검증하였다는 점에서 의의가 있다.